Aus der inneren Abteilung des allgemeinen Krankenhauses zu JSnkSping (Schweden).

[Jber das Farbbindungsvermiigen verschiedener Albuminfraktionen.

Von

Eskil Kylin. (Eingegangen am 10. V. 1934.)

Dem Studium des BluteiweiBes des menschliehen KSrpers ist w~hrend der letzten Jahre sin reges Interesse gewidmet worden. Zu dieser Tatsaehe haben mehrere Verh~ltnisse beigetragen. Unter diesen sind folgende drei besonders erwiihnenswert:

1. Die Erforschung der Bedeutung des kolloid-osmotisehen Druckes des Plasmaeiwei6es.

2. Die Erforschung der Bedeutung des BluteiweiBes fiir denWasserstoff- wechsel im menschlichen KSrper. (Das nephrotische 0dem ist eine Folge dcr Herabsetzung des BluteiweiBes und besonders des Albumins.)

3. Die yon Bennho ld entde,~kte Tatsache, dab die B!uteiwci[]kSrper dutch ihre Vehikelfunktion eine wichtige Funktion zu erfiilIen haben.

Wir wissen, dab vor 10 his 20 Jahren das Blutciwei~ als ein N5hrstoff ungef~hr wie der Blutzueker angesehen women war. Man glaubte, da[3 dieser Stoff aus der Nabrung im Darm resorbiert wurde und im Blute auf- genommen zu den versehiedenen Geweben im KSrper transportiert wurde. Diese Auffassung hat indessen nicht zu Reeltt bestehen kSnnen. Wie besonders Bennho ld hervorhebt, muB man das Bluteiwefft als ein eigenes Organ mit einer ganz besondcren Funktion auffassen. Fiir die R~ehtigkeit einer solchen Auffassung spreehen mehrere schon bekannte Tatsaclhen. So hSlt sieh z. B. das Bluteiwefft binnen ganz bestimmter Grenzen, was nicht der Fall sein wfirde, wenn das BluteiweiB wie der Blutzueker ein aus dem Darmkanal resorbierter N:~ihrstoff w~ire. Besonders wiehtig ist bier zu erw~hnen, dab Mahlzeiten keinen EinfluB auf den Gehalt an Blut~ eiweiB ausiiben (Kylin). Welter ist hervorzuheben, dab das BluteiweiB ein besonderes VermSgen hat, aueh naeh groBen Blutverlusten sich sehnell in seine normale Grenzen wieder einzustellen. Wie ieh selbst sehon mehr~ reals feststellen konnte, steigt naeh groBen Blutungen das BluteiweiB viel schneller an, als dies der Fall mit den roten BlutkSrperchen ist. Diese Tatsaehe hat aueh Bennho ld festgestellt. Sehr wichtig ist aueh die Angabe, da~ dureh Plasmapharese teilweise enteiweiBte Tiere eine erniedrigte Resistenz gegen Gifte aufweisen. Die wichtigste Stiitze der Annahme, dab das Bluteiwei~ als ein eigenes Organ anzusehen ist, hat Bennho ld dutch seine Untersuehungen fiber die Vehikelfimktion des BluteiweiBes

712 E. KYLIN :

geliefert. Bennho ld hat zeigen kSnnen, wie eine ganze Reihe ver- schiedener, sowohl artfremder als auch im Blute heimischer Stoffe an dem EiweiB gebunden zirkulieren. So werden z. B. die Farbstoffe Naphthol- gelb S, Eosin, Kongorot, die im KSrper heimischen Stoffe Bilirubin I, Bilirubin II, Urobilin, Harnsaure, und die artfremden Stoffe Salicylsaure, Neosalvarsan, Atebrin und Melanogen ausschliel31ich an die Albumin- fraktionen gebunden. Am Globulin haften Lithiumearmin, Sud~nrot, Thorothrast, Cholesterin und Carotin. Wichtig ist aueh die Entdeckung, dab der wassermannpositive Faktor in luetischen Sera wahrscheinlieh an die Globuline gebunden ist (Stern, Kylin). Auch die Reaktion nach Kahn und Sachs -Georg i ist nut in globulinhaltigen Serumportionen positiv. Ebenso verhalt es sich betreffs der Komplementbindung und der Vidalschen Reaktion bei Paratyphus und Morbus Bang, wie Ky l in es feststellen konnte. Nach kataphoretischer Scheidung von Seren, in denen die obengenannten Reaktionen positiv waren, fand Kyl in positive Reaktionen nut in globulinhaltigen Serumfraktionen. In den reinen Albuminen, wie auch in eiweiBfreiem Ultrafiltrat fand Kyl in die obengenannten Reaktionen immer negativ.

Es ist selbstverstandlich, dal~ die erwahnten Ergebnisse betreffs der Aufgabe des Bluteiweil~es ein erweitertes Interesse fiir das Studium der Physiko-Chemie der BluteiweiBkSrper herbeigeftihrt hat.

Betreffs tier Chemie tier Bluteiweil3kSrper stehen zur Zeit zwei Auf- fassungen einander gegeniiber. Swedberg mit seinen Mitarbeitern hegt die Ansicht, dalt die SerumeiweiBk5rper, Albumin und Globulin, zwei einheitliche und voneinander wohl differenzierte Stoffe darstellen. Das Albumin soll nach Swedberg und SjSgren ein Molekulargewicht yon ungefahr 65000, alas Globulin ein Molekulargewicht von ungefahr 105000 haben. Neuere Untersuchungen yon Swedbergs Mitarbeiter Mutzen- becher bestatigen die Angabe fiber das Albumin. Das Globulin soll indessen nach Mutzenbeche r drei verschiedene Stoffe enthalten, einen, und zwar der grS•ere Tell, mit einem Molekulargewicht von 138000 und zwei andere mit noeh hSherem, aber noch nicht bestimmtem Molekular- gewicht.

Andere Forscher, und besonders medizinische, hegen indessen die Ansieht, da$ die Albumine und Globuline eine Sammlung verschiedener abet einander sehr nahestehender Stoffe sind. So sagt z. B. Bennhold : ,,Mit Recht hat man die Gruppen tier BluteiweiBkSrper verglichen mlt den Strahlenarten eines Spektrums. In beiden Fallen flieBende Ubergange zwischen allen Schattierungen und doch in weiter voneinander entfernt liegenden Gruppen groBe physikalisch-chemische Unterschiede."

Eine wichtige Sttitze dieser Auffassung von Bennho ld und anderen medizinischen Forschern bringen, meiner Meinung nach, neue Unter- suchungen, die in meinem Laboratorium yon meinem Mitarbeiter Gr 5 nw a 11

13ber das FarbbindungsvermSgen verschiedener Albuminfraktionen. 713

ausgef i ihr t sind. G r S n w a l l konn te feststel len, dab verschiedene A lbumin - f rak t ionen im elektr ischen Fe lde verschiedene Wanderungsgeschwind igke i t besi tzen. We i t e r konnte er zeigen, dal~ der kol lo id-osmot ische D r u e k ftir das P rozen t Eiweil] in AlbuminlSsungen m i t s inkender Wande rungs - geschwindigkei t im elektr isehen Fe lde para l le l s inkt . G r S n w a l l z ieht den Sehlul~, dal] in den Albuminen des menschl ichen Blutes Stoffe m i t versehiedenen phys iko-chemisehen Eigensehaf ten vo rhanden sind.

E i g e n e U n t e r s u c h u n g e n .

Der Zweck meiner Untersuc t lungen war , nachzuforschen, ob betreffs des Fa rbb indungsve rmSgens verschieden schnell wande rnde r A lbumin- f rak t ionen ein Untersch ied festzustel len ist, ana log dem kol lo idosmot ischen D r u c k der Unte r suchungen G r 5 n w a l l s . Mein G e da nke ful~te auf einer Beobach tung von B e n n h o l d , der mi tge te i l t ha t , dab in verschiedenen Sera m i t demselben Albumingeha l t das F a r b b i n d u n g s v e r m S g e n verschieden skin kann. U m diese Unte r suchung durehzuft ihren, babe ich mi t folgenden Methoden gearbe i t e t :

Das zu unt ersuehende Serum ist naeh der Methodik B ennho lds kataphoreti- siert worden, wobei die Vorschriften B e n n h o l d s genau befolgt sind. Betreffs dieser Vorschriften verweise ieh auf die Arbeit von B e n n h o l d in Ergebn. inn. Med., Bd. 42. Wenn in dein Kataphoreseapparat die anodenwgrts wandernden Albumin- kSrperchen 5--6 cm hoch gestiegen waren, ist das Albumin schichtenweise (3 mm Sehieht) abpipettiert worden (Kapillarentnahme naeh der }fethode Bennho lds ) . Hiernaeh wurde wiederholt kataphoretisiert. Nachdem das Albumin wieder 5--6 cm fiber die Nullinie gestiegen war, wurde wieder abpipettiert. Erneute Katapheretisierungen mit folgenden Abpipettierungen wurden bis achtmal wieder- holt. Der Eiweil.~gehMt der erhaltenen AlbuminlSsungen wurde refraktornetrisch nach P u ] f r i c h bestimmt. Hierbei wurde naeh dem Vorschlag A d l e r s mit einem Brechungsindex fiir reines Albumin yon 0,00177 gerechnet. Wie G r S n w a l l und ich selber (lurch fri~here Untersuehungen festgestellt haben, stimmen die so er- hMtenen Eiweif~werte mit denen naeh K j e l d a h l gut fiberein. Die Albumin- 15sungen wurden imrner dureh Verdiinnung mit RingerlSsung auf einheitliehe IKonzentration gebracht (ira Mlgemeinen auf eine 1%ige L6sung). Dureh Zusatz yon Farbstoffl6sungen bekannter Stgrke zu versehiedenen Portionen dieser Albumin- 15sungen erhielt man eine Serie Albumin-Farbstoffgemisehe mit gewiinschter Konzentration yon Albumin and Parbstoff. Die auf diese Weise erhaltenen Albumin-t~arbstoffgemisehe wurden fiber eine 5%ige Gelatinega]lerte mit pg 7,4 (in Phosphatpuffer)1 nach der Methode B e n n h o l d s gesehichtet.

l)ureh Untersuchungen von G r a h a m , Wo. O s t w a l d , ]3eehhold u .a . wissen wir, dal3 eeht gelSste Farbstoffe sehnell in die Gelatine hineindringen. B e n n h o l d benutzte diese Tatsaehe, um zu untersuchen, ob versehiedene l%rb- stoffe sieh an Serum binden oder nieht. Wenn die Farbstoffe in der fiber- sehichteten LSsung frei sind, diffundieren sie sehnell in die Gelatinegallerte hinein, wenn sie indessen an das Serumeiweil3 gebunden sind, wandern sie nur langsam und gleichzeitig mit dem Eiweii3. Im ersten l%lle erhielt man in der Gelatine eine diffuse Fgrbung, die sehnell hineinwandert, in dem zweiten l%lle dagegen eine langsam wandernde, seharf abgegrenzte, gefiirbte Zone.

1 Das p~I wurde mit dem Potentiometer (Ionometer) yon L a u t e n s e h l i i g e r unter Anwendung yon Chinhydronelektrode kontrolliert.

45*

714 E. KYLIN :

B e n n h o l d h a t a u c h a u f diese We i se das F a r b b i n d u n g s v e r m S g e n

des Serumeiwei l tes b e s t i m m t . W e n n in e iner L S s u n g al ler F a r b s t o f f an

das E iwe i~ g e b u n d e n ist , w a n d e r t er m i t d e m Eiweil~ u n d b i lde t e ine l a n g s a m

w a n d e r n d e , seha r f a b g e g r e n z t e , gef i i rb te Zone ; w e n n dagegen der F a r b s t o f f

im Oberschul~ v o r k o m m t , f inde r m a n zwar eine sehar f gef i i rb te Zone,

a b e t we i t e r u n t e n f inder m a n eine diffuse, sehne l l w a n d e r n d e F i i rbung .

D u t c h v e r s c h i e d e n s t a rk k o n z e n t r i e r t e F a r b s t o f f l S s u n g e n zu einer Serie

V e r s u c h s p r o t o k o l l e .

V e r s u c h 1.

' Endkonzentrati0n yon Entnahme Schieht Albumin~ Naphth~lgel~ S

in O/o I in O/o I Nach 48 Stunden

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,030 o , o 2 5

0,018 0,014 0,011

0,030 0,025 0,018 0,014 0,011

0,030 0,025 0,018 0,014 0,011

0,018 0,014 0,011 0,009 0,007

0,018 0,014 0,011 0,009 0,007

0,018 0,014 0,011 05009 0,007

20mm, diffuse Grenze 16 . . ,

5 ,, seharfe ,,

20 ,, diffuse ,, 17 ,, ,, ,,

8 ,, ,, ,

5 ,, schwach diffuse Grenze? 5 ,5 seharfe Grenze

22 ,, diffuse ,, 18 . . . . . . 13 . . . . . ,

,, ,, ,,

5 ,, seharfe ,,

12 . diffuse ,,

6 ,, , ,, 5 ,, seharfe ,, 5 ,, ,, ,5

13 , diffuse ,, ,, ,, ,,

5 ,, schwach diffuse Grenze 5 ,, seharfe Grenze

13 ,, diffuse , 9 , , , ,

5 ,, sehwaeh diffuse Grenzo 5 . seharfe Grenze

Uber das Farbbindungsverm6gen~verschiedener Albuminfrakt ionen. 715

V e r s u c h 1 (F0r t se tzung) :

Schieht Entnahme

2

3

Endkonzentration yon

Albumin Naphtholgelb S in o/0 in o/o

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,014 0,011 0,009 0,007 0,005

0,014 o,o11 0,009 0,007 0,005

0,014 O,Oil 0,009 0,007 0,005

0,014 10 ,, 0,011 9 ,, 0,009 6 ,, 0,007 5 , 0,005 5 ,,

0,014 11 ,, 0,011 9 ,, 0,009 6 ,, 0,007 5 ,,

0,005 5 ,,

Nach .48 Stnnden

12 mill, 8 ,, 6 ,

5 ,

5 ,

12 ,, 7 , 7 ,, 5 ,, 5 ,

9 ,

8 , 5 , 5 ,,

diffuse Grenze

sehwach diffuse Grenze seharfe Grenze

diffuse ,,

sehwaeh diffuse Grenze seharfe (?) Grenze

diffuse Grenze

scharfe ,,

diffuse ,,

scharfe (?) ,,

diffuse ,,

,, (?) ,, scharfe ,,

v o n Eiwei l316sungen d e r s e l b e n K o n z e n t r a t i o n k a n n m a n f e s t s t e l l en , wo

da s F a r b b i n d u n g s v e r m 6 g e n des Eiwei l ]es l iegt . ( W e t w e i t e r e D e t a i l s

b e t r e f f s d iese r M e t h o d e w i i n s c h t , v e r w e i s e i eh a u f d ie A r b e i t B e n n h o l d s

in E r g e b n . inn . Med. , Bd . 42.)

U m R a u m zu s p a r e n s i nd die f o l g e n d e n P r o t o k o l l e a b g e k i i r z t worden .

V e r s u c h 2.

Albumin- Das FarbstoffbindungsvermSgen, nach Entnahme Schicht konzentration 48 Stunden abgelesen, liegt bei einer

in O/o Konzentration zwisehen

1 0,3 0,3 0,3

0,015 und 0,012 % Naphtholgelb S 0,015 ,, 0 ,012% ,,

unter 0,009 ~o ,,

716 E. KYI,IX :

V e r s u c h 2 (Fortsetzung).

Albumin- Das Farbstoffbindungsverm~gen, nach Entnahme Schicht konzentr~t ion 48 Stunden abgelesen, l iegt bei einer

in 0/o Konzent ra t ion zwischen

2 0,3 0.018 und 0,015 % Naphtholgelb S 0,3 0,012 ,, 0,009 % ,, 0,3 unter 0,009 % ,,

0,3 0,006 und 0,005 % ,, 0,3 0,006 ,, 0,005 % ,,

0,3 0,006 . 0,005 % ,,

0,3 0,005 . 0 ,003% .

0,3 0,003 ,, 0,002 % ,,

V e r s u c h 3,

Albumin- Das FarbstoffbindungsvormSgen, nach Entnahme Schicht konzentra t ion 48 Stunden abgeleson, l iegt bei einer

in O[o Konzentraf ion zwischen

1

2

1 2 3

1 2 3

1 2

0,5 0,5

0,5 0,5 0,5

0,5 0,5 0,5

0,5 0,5

0,018 und 0,014 % Naphtholgelb S 0.018 . 0,014 % ,,

0,014 ,, 0,011% ,,

0,014 ,, 0,011% ,, 0,009 . 0,007 %

0,014 ,, 0,01l % ,, 0,014 . 0 ,011% ,, 0,011 ,, 0,009 % ,,

0,011 ,, 0,009% ,, 0,009 ,, 0,007% ,,

V e r s u c h 4.

Albumin- Das Farbs toffb indungsverm~gen, nach En tnahme konzentra t ion 48 Stunden abgelesen, l iegt zwlschen

in OJo

0,022 und 0,018~ Eosin 0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,022 ,, 0,018 % Naphtholgelb 8

0,022 ,, 0,018% Eosin 0,022 ,, 0,018 % Naphtho]gelb 8

0,015 ,, 0,012 ~ Eosin 0,015 ,, 0,012 % Naphtholgelb S

0,012 . 0,009% Eosin 0,012 ,, 0,009 % Naphtholgelb S

0,009 ,, 0,006% Eosin 0,009 ,, 0,006 % Naphtholgelb S

Uber das Farbbindungsverm6gen verschiedener Albuminfraktionen. 717

V e r s u c h 4 (Fortsetzung).

Albumin- En tnahme konzentra t ion Das Farbstoffbindungsvermi~gen, nach

in o/o 48 Stunden abgelesen, liegt zwischen

6

7

8

9

10

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,012 , 0,009% Eosin 0,012 , 0,009 ~o Naph~holgelb S

0,012 ,, 0,009 ~ Eosin 0,012 , 0,009 ~o Naphtholgelb S

0,012 ,, 0,009% Eosin 0,012 ,, 0,009% Naphtholgelb S

0,009 , 0,006 ~o Eosin 0,009 ,, 0,006 ~o Naphtholgelb S 0,009 ,, 0,006% Eosin 0,009 ,, 0,006 ~o lgaphtholgelb S

E r g e b n i s s e .

Aus den Untersuchungen, fiber die ich hier berichtet habe, geht hervor, dab das FarbbindungsvermSgen versehiedener Albuminfraktionen nieht konstant ist. Im allgemeinen ist das Farbbindungsverm6gen grSBer, je schneller die Albumine im elektrisehen Felde wanderten. Alle Ver- suche haben in dieser Beziehung ghnliche Ergebnisse gehabt. In der zuerst erhaltenen Portion von Albumin ist das FarbbindungsvermSgen immer h6her gewesen als in den letzten Portionen. Der Untersehied ist auBerordentlieh groin. Im allgemeinen ist das Farbbindungsverm6gen ffir das Prozent Eiweig in den ersten Portionen mehr als doppelt so gro[t als in den letzten Portionen gewesen. Der Untersehied in den verschiedenen F~llen ist der folgende:

Albumin Erste En tnahme Letzte En tnahme u in O[o in o/o in 0/o

0,5 0,3 0,5 0,5

0,018--0,014 0,015--0,012 0,018--0,014 0,022--0,018

0,007--0,005 0,003--0,002 0,009--0,007 0,009 --0,006

Durch diese Untersuchungen kann ich auch die vorher erw~thnte Feststellung von B e n nh o 1 d bestgtigen, dab das Albumin bei verschiedenen Leuten verschiedenes BindungsvermSgen ffir Farbstoff haben kann. So linden wit z. B. in Fall I, daB in der ersten Portion des Serums das BindungsvermSgen ffir Naphtholgelb S in einer 0,5 ~ LSsung zwischen 0,018 und 0,014% lag, in Fall IV lag das BindungsvermSgen fiir eine 0,5%ige AlbuminlSsung zwischen 0,022 und 0 ,018~ In einem fiinften Fall, den ieh bier nicht verSffentliche, weil die Kataphorese nut einmal durchgeffihrt werden konnte, lag das FarbbindungsvermSgen bei einer 0,5 %igen Albuminkonzentration zwischen 0,026--0,0220/0.

718 E. KxLI~.

Z u S a m m e n f a s s u n g .

1. G r S n w a l l hat festgestellt, dait yerschiedene EiweiSkSrper ver- schiedene Wanderungsgeschwindigkeit im elektrischen Felde besitzen. Welter hat er feststellen kSnnen, dal3 der kolloid-osmotische Druck fiir das Prozent Eiweiit in einer AlbuminlSsung mit sinkender Wanderungs- geschwindigkeit absinkt.

2. B e n n h o l d hat fes~gestellt, dal3 verschiedene menschliche Sera bei gleichem Albumingehalt verschiedenes BindungsvermSgen fiir Naphthol- gelb S aufweisen kSnnen.

3. D e r Verfasser vermutete, dal] verschiedene Albuminfraktionen mit verschiedener Wanderungsgeschwindigkeit im elektrischen Felde ver- schiedenes Bindungsverm5ge~ fiir Farbstoff besitzen k5nnte~.

4. Urn zu untersuchen, ob diese Vermutung zu Recht besteht, sind einige Sera kataphoretisiert und das Farbbindungsverm5gen verschieden schnell wandernder Albuminfraktionen bestimmt worden.

5. Das Farbbindungsverm5gen verschieden schnell wandernder Albuminfraktionen war hochgradig verschieden, und zwar so, da$ die am schnellsten wandernden Frakfionen mehr als doppelt so viel Farbstoff binden konnten als die am langsams*en wandernden.

6. De r Befund B e n n h o l d s , dait verschiedene Sera verschiedenes Bindungsverm5gen besitzen, wurde bestiitigt.

Literatnr. Bennhold: Ergebn; inn. Med., Bd. 42; Kollloid-Z. 43, 328 (1927); 63, 129

(1933); Med. K0lloidlehre (herausgegeben yon Lichtwitz , Lieseg~ng u. Spiro), Theodor Steinkopffs Verlag, Dresden 1933; Sitz.-Ber. d. Dtsch. Ges. f. inn, Med. Wiesbaden 1934. -- Kylin: Arch. f. exper. Path., Bd. 161. -- Stern: Bioehem. Z., Bd. 144. -- Kylin: Arch. f. exper. Path., Bd. 174. -- Swedberg u. SjSgren: J. amer. Chem. Soc. I928: -- Mutzenbecher : Biochem. Z., Bd. 266. -- G r 5 n - wall: Arch. f. exper. Path., Bd. 175. -- Adler: Handb. norm. u. path. Phys., Bd. 5. -- Graham, Wo. Ostwald, Bechhold: zit. Bennhold.